高原地區(qū)約占我國國土面積的四分之一,該地區(qū)的工程建設量呈逐年增加趨勢。工程中發(fā)現(xiàn),在高原地區(qū)使用常規(guī)品種引氣劑后,新拌混凝土與平原地區(qū)的混凝土相比含氣量降低、流動性不足,硬化混凝土抗凍耐久性下降,引氣劑使用效果受到了高原環(huán)境的影響。為探明高原環(huán)境影響引氣劑使用效果的機理,本文基于自主建立的全程低氣壓條件下氣泡結構試驗方法,獲得了在實驗室模擬和高原現(xiàn)場條件下低氣壓對引氣劑性能影響結果,對比研究了常壓和低氣壓下引氣劑氣泡全生命期內(nèi)的發(fā)展變化,闡明了低氣壓下氣泡全生命期特征,發(fā)明了新型引氣劑以提升高原低氣壓環(huán)境下制備混凝土的性能。取得了如下主要結果:（1）研制了模擬高原低氣壓環(huán)境的氣泡結構測試分析設備,實現(xiàn)了溶液和凈漿樣品的制備與性能測試全程低氣壓,獲得了20 kPa～100 kPa氣壓條件下引氣劑溶液泡沫體積V_s、引氣劑溶液氣泡直徑d_s和水泥凈漿中氣泡直徑d_c等氣泡特征參數(shù)的演化規(guī)律,避免了試驗中氣壓變化對試驗結果的影響。發(fā)現(xiàn)了60 kPa下6種引氣劑溶液V_s平均降低9.4%,皂甙引氣劑的d_s... 

【文章來源】：中國建筑材料科學研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 常壓下引氣劑的作用機理及其影響因素
        1.2.2 低氣壓下混凝土引氣劑的使用效果及其降低原因探索
        1.2.3 引氣混凝土性能優(yōu)化及引氣劑合成技術的發(fā)展
    1.3 目前研究中存在的問題及本文研究內(nèi)容
        1.3.1 低氣壓下混凝土與引氣劑研究的不足
        1.3.2 本文研究內(nèi)容和技術路線
第2章 原材料和試驗方法
    2.1 試驗用原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 骨料
        2.1.3 外加劑
        2.1.4 水
    2.2 引氣劑溶液和水泥凈漿試驗
        2.2.1 表面張力測試方法
        2.2.2 氣泡結構試驗方法
        2.2.3 水泥凈漿流動性測試方法
        2.2.4 水泥凈漿成型和硬化水泥凈漿孔結構測試方法
    2.3 混凝土性能試驗
        2.3.1 混凝土試驗配合比
        2.3.2 混凝土性能測試方法
        2.3.3 硬化混凝土孔結構測試方法
    2.4 低氣壓專用混凝土引氣劑合成與測試方法
        2.4.1 合成原材料
        2.4.2 合成試驗設備
        2.4.3 合成引氣劑結構測試方法
第3章 低氣壓下引氣劑使用效果的研究
    3.1 低氣壓對引氣劑溶液泡沫性能的影響
        3.1.1 常壓下引氣劑溶液泡沫體積的變化規(guī)律
        3.1.2 低氣壓對引氣劑溶液泡沫體積的影響
        3.1.3 低氣壓對引氣劑溶液氣泡結構的影響
    3.2 低氣壓對水泥凈漿體系引氣效果的影響
        3.2.1 不同氣壓下新拌水泥凈漿的流動性
        3.2.2 不同氣壓下新拌水泥凈漿中的氣泡
        3.2.3 硬化水泥漿體的氣孔結構
    3.3 低氣壓對引氣混凝土性能的影響
        3.3.1 低氣壓對新拌混凝土性能的影響
        3.3.2 低氣壓對混凝土強度的影響
        3.3.3 低氣壓對混凝土耐久性的影響
        3.3.4 低氣壓對混凝土孔結構的影響
    3.4 本章小結
第4章 低氣壓下引氣劑氣泡全生命期特征的研究
    4.1 低氣壓下氣泡產(chǎn)生和發(fā)展的過程及特征
        4.1.1 引氣劑溶液泡沫體積的變化過程
        4.1.2 低氣壓氣泡全生命期特征模型
    4.2 低氣壓下氣泡特征變化原因分析
        4.2.1 氣泡產(chǎn)生階段泡沫體積降低的原因
        4.2.2 氣液混合-分離階段氣泡加速逸出的原因
        4.2.3 氣泡衰亡階段氣泡加速生長的原因
    4.3 低氣壓下混凝土含氣量預測模型的建立
    4.4 小結
第5章 馬來松香基雙子引氣劑的研發(fā)
    5.1 馬來松香基雙子引氣劑合成思路
        5.1.1 引氣劑穩(wěn)泡性與分子結構的關系
        5.1.2 馬來松香基雙子引氣劑分子結構設計
    5.2 馬來松香基雙子引氣劑合成
        5.2.1 合成技術路線和工藝
        5.2.2 合成條件優(yōu)化
        5.2.3 合成產(chǎn)物結構表征
    5.3 馬來松香基雙子引氣劑的性能及應用
        5.3.1 合成引氣劑的性能
        5.3.2 合成引氣劑在混凝土中的使用效果
    5.4 小結
第6章 低氣壓下混凝土性能優(yōu)化技術途徑
    6.1 低氣壓下混凝土性能優(yōu)化技術的研究
        6.1.1 馬來松香雙子引氣劑對氣泡穩(wěn)定轉換系數(shù)的影響
        6.1.2 混凝土粘度對氣體保留矯正系數(shù)的影響
    6.2 混凝土性能優(yōu)化技術在高原混凝土中的應用
第7章 結論與展望
    7.1 主要結論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及取得的研究成果
致謝
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同結構的引氣劑對溶液及混凝土性能的影響[J]. 單廣程,陸超,陳健,高南簫,喬敏,冉千平,劉加平.  硅酸鹽學報. 2020(08)
[2]雙子Gemini表面活性劑在低滲油藏中耐溫耐鹽性研究進展[J]. 李長平,趙春立,李浩然,潘一,佟樂,KUDAIBERGENOVA CHOLPON,綦宗金.  應用化工. 2020(08)
[3]國內(nèi)外混凝土引氣劑專利文獻分析研究[J]. 白亞飛,任俞瑩,王棟民.  新型建筑材料. 2019(12)
[4]The Influence of Atmospheric Pressure on Air Content and Pore Structure of Air-entrained Concrete[J]. 李揚,WANG Zhendi,王玲.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2019(06)
[5]可自由基聚合的松香基苯并環(huán)丁烯單體的制備及其聚合性能研究[J]. 付飛,王丹,沈明貴,商士斌,宋湛謙,宋杰.  林產(chǎn)化學與工業(yè). 2019(06)
[6]低氣壓對引氣劑溶液氣泡產(chǎn)生和發(fā)展的影響[J]. 李揚,王振地,王玲.  混凝土. 2019(08)
[7]不同離子基團引氣劑對混凝土性能的影響[J]. 單廣程,喬敏,高南簫,陳健,吳井志,冉千平.  新型建筑材料. 2019(08)
[8]新分子結構混凝土引氣劑及其合成制備方法研究進展[J]. 王棟民,白亞飛,杜文倩.  混凝土與水泥制品. 2019(07)
[9]不同類型引氣劑對海工混凝土性能的影響[J]. 吳永滿,齊鑫,魏文強,于鵬程.  建筑技術開發(fā). 2019(02)
[10]水溶性松香樹脂的制備及應用研究進展[J]. 翟兆蘭,高宏,商士斌,宋湛謙,凌清華,周光平.  生物質化學工程. 2018(03)

博士論文
[1]碳氫和有機硅表面活性劑復配體系為基劑的泡沫滅火劑研究[D]. 盛友杰.中國科學技術大學 2018
[2]青藏高原地區(qū)混凝土抗凍設計及預防措施研究[D]. 李雪峰.東南大學 2015
[3]松香基雙子表面活性劑合成及納米材料制備[D]. 韓世巖.東北林業(yè)大學 2012
[4]攪拌方式對水泥混凝土含氣量與性能影響的研究[D]. 付昌會.長安大學 2011
[5]新型烷基苯磺酸鹽Gemini表面活性劑的合成及性能研究[D]. 杜西剛.中國科學院研究生院（理化技術研究所） 2007

碩士論文
[1]松香基表面活性劑的合成及自組織研究[D]. 雷嵐.江南大學 2017
[2]低壓低濕養(yǎng)護對混凝土性能影響的研究[D]. 馬新飛.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]氮翻轉卟啉和偶氮苯基吡啶咪唑鉑（Ⅱ）配合物的合成與LB膜組裝[D]. 汪小芳.湖北師范大學 2016
[4]新型松香基表面活性劑：剛性疏水結構對其自組織行為的影響[D]. 余小娜.江南大學 2016
[5]羧酸鹽型Gemini表面活性劑制備及性能研究[D]. 任昊.西南石油大學 2015
[6]m-n-m型Gemini雙季銨鹽表面活性劑的合成及性能研究[D]. 董樂.太原理工大學 2015
[7]磺酸系雙子表面活性劑的制備及性能研究[D]. 孫雪麗.南京理工大學 2012
[8]不同價態(tài)鹽對表面活性劑氣—液界面擴張粘彈性的影響[D]. 鄭最勝.華東師范大學 2009
[9]表面活性物質的界（表）面擴張流變粘彈性研究[D]. 童海英.華東師范大學 2007
[10]新型混凝土引氣劑和防凍劑研究[D]. 張文平.大連理工大學 2006



本文編號：3207019